【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固形物混ざりの液体から固形物を効率良く分離可能とした沈降分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、固形物混じりの液体から固形分を分離除去するための沈降分離装置が知られている。例えば、汚泥処理の分野では、汚泥中の固形分を除去するために凝集剤を添加した後、凝集フロックを沈降させて分離するために凝集沈降分離装置が設けられ、また下水処理の分野では、生下水中の微細な浮遊物を自然沈降又は傾斜板により沈降分離するために最初沈殿池（沈殿槽）が設置され、エアレーション等の活性汚泥処理法や散水ろ床などの生物処理を経た後、さらに生物処理過程で生じた余剰汚泥を除去するために最終沈殿池等の沈降分離装置が設けられている。
【０００３】
前記沈降分離装置では、スラッジ、スカム、余剰汚泥等の沈降固形分を１箇所に集め槽外に排出する必要がある。従来の場合は一般的に、下記特許文献１、２等に示されるように、回転式レーキ等の掻き寄せ機を槽内に設け、槽底部に堆積したスカムを槽の中央に掻き寄せた後、引抜きポンプ等によって排出したり、下記特許文献３に示されるように、槽底部をホッパ形状（逆円錐形状）とし、沈降した固形分が槽底面を滑り落ちるようにして中央１箇所に集積されるようにし、引抜きポンプ等により排出するようにしている。この場合、槽底面の傾斜角度は概ね４５〜６０度程度とされる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２９９７０５号公報
【特許文献２】
特開２００２−１４３８４２号公報
【特許文献３】
特開２０００−８４５９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、掻き寄せ機を槽内に設ける場合には、装置が大掛かりとなり多大な設備コストが掛かるようになる。従って、下水処理施設等の大規模施設の場合には導入が可能であるけれども、小規模施設や仮設備の場合には導入が実質的に困難であるなどの問題があった。
【０００６】
一方、槽底部をホッパ形式とする場合には、コスト的には非常に安価で済むけれども、ホッパ部の分だけ槽高が高くなるとともに、特に粘性を有する固形分の場合には、傾斜面に付着し、これが徐々に成長（堆積）すると、傾斜面に沿って固形分が滑り落ちないようになるため、清掃等の定期的なメンテナンスを頻繁に必要とするなどの問題があった。
【０００７】
一方で、魚養殖システムの糞、餌等の沈殿槽において、これら固形物をホッパ形状の沈殿槽で分離除去しようとすると、これらの固形物は集積効果が極めて悪く、かつ数日間放置すると、堆積物が気泡を発生するようになり水面に浮上してくる問題があり、人為的操作によって定期的かつ強制的に除去する必要があることが知見された。
【０００８】
そこで本発明の主たる課題は、ホッパ部を無くすことにより槽高を低くでき、かつ固形物を槽底部に堆積させることなく廉価な設備投資により、沈降固形物を効果的に所定箇所に集積し、槽外に排出可能とした沈降分離装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、沈降分離槽と、略鉛直軸回り方向の渦流を発生可能な渦流生成手段と、槽底部に集積された固形物を抜き出すための固形物排出手段とからなることを特徴とする沈降分離装置が提供される。
【００１０】
上記請求項１記載の発明においては、渦流生成手段により被処理水に略鉛直軸回り方向の渦流を与え、沈降した固形物を一旦浮遊させた後、渦流生成手段の運転を停止させると、浮遊した固形物が渦が弱まる過程で徐々に渦の中心に集まり、その後に槽底部に堆積するようになるため、これを固形物排出手段により槽外に抜き出すようにする。この操作により固形物を槽底部に堆積させることなく、槽外に排出可能となる。また、固形物の集積に渦流作用を利用するようにしたものであり、掻き寄せ機を設ける必要もなく、かつ槽底部形状をホッパ形状とする必要もなくなり、槽高を低くできるようになるとともに、廉価な設備投資で済むようになる。
【００１１】
請求項２に係る本発明として、前記渦流生成手段は、沈降分離槽内に吐出口を向けて配設された撹拌用吐出ポンプである請求項１記載の沈降分離装置が提供される。
【００１２】
請求項３に係る本発明として、前記渦流生成手段は、一端側および他端側を層内に臨ませるとともに、中間にラインポンプを配設した管路を形成し、前記一端側から引き抜いた水を他端側から吐出させることにより渦流を生成可能としたものである請求項１記載の沈降分離装置が提供される。
【００１３】
請求項４に係る本発明として、前記固形物排出手段は、槽底部に配置された雑排出用水中ポンプ、汚物用水中ポンプ、汚水用水中ポンプ類である請求項１〜３いずれかに記載の沈降分離装置が提供される。
【００１４】
請求項５に係る本発明として、前記固形物排出手段は、槽底部に吸込口を臨ませた排出路と、排出路の途中に設けられたラインポンプとからなる請求項１〜３いずれかに記載の沈降分離装置が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明に係る沈降分離装置１及び引き抜いた固形物を好気処理するための接触酸化槽５の縦断面図である。図２は沈降分離装置１の平面図である。
【００１６】
同図に示される沈降分離装置１は、陸上魚養殖システムにおいて、糞・餌等の固形物を含む海水から前記固形物を除去するための沈降分離装置の例である。
【００１７】
前記沈降分離装置１は、沈降分離槽２と、間欠的に略鉛直軸回り方向の渦流を発生可能な渦流生成手段３と、槽底部の略中央位置に集められた固形物を排出するための固形物排出手段４とからなるものである。また、図示例では前記沈降分離装置１に隣接して接触酸化槽５が設けられ、沈降分離槽２から引き抜いた固形物中に大量に含まれる有機物を生物化学的に浄化処理するようにしている。すなわち、前記接触酸化槽５においては、例えばツリー状微生物担体６、６…が水中に浸漬状態で設置され、槽内に流入した有機物を大量に含む汚濁水が前記ツリー状微生物担体６に担持されている細菌類、菌類、原生動物、および微小後生動物等の微生物群によって生物分解されることによってアンモニアや有機物が除去されるようになっている。また、前記接触酸化槽５の底部には散気管７が配置され、この散気管７から供給される酸素が前記微生物群に十分に供給されることにより、好気性微生物群が活発に活動し有機体を生物膜に転化し浄化するようになっている。前記接触酸化処理によって完全に無害化された海水は、養殖水として再利用しても良いし、そのまま海へ放流処理するようにしてもよい。なお、微生物担体としては、前記ツリー状微生物担体６の他、多数の横方向繊維糸条を縦方向の糸または固定部材で結束して面状としたもの、ネット状のものなど多種のものを使用することができる。
【００１８】
前記沈降分離装置１の沈降分離槽２としては、好ましくは槽高を低くするために平底でかつ、渦流の生成し易いように平面形状が円形のタンクが使用される。なお、仮に固形物の集積効率を上げるために槽底形状を逆円錐形状としても良いが、この場合でも従来のように傾斜角度４５〜６０°とする必要はなく、若干の傾斜で済むようになる。
【００１９】
前記渦流生成手段３としては、例えば図示されるように、沈降分離槽２内に、略円周方向に吐出口を向けて配設された撹拌用吐出ポンプとすることができる。また、図３に示されるように、一端側１０ａを層内に臨ませ、かつ他端側１０ｂを略円周方向に向けて配設するとともに、中間にラインポンプ１１を配設した管路１０を形成し、前記一端側１０ａから引き抜いた水を他端側１０ｂから吐出させることにより渦流を生成可能とするものであっても良い。これらは、ポンプに対する給電の切り換え制御により間欠的に運転制御されるようになっている。なお、前記渦流生成手段３は上記例に限定されることなく、被処理水に渦流を与えられるものであればどのような構造であってもよい。
【００２０】
一方、前記固形物排出手段４としては、沈降分離槽２の底部略中央に配置された雑排出用水中ポンプ、汚物用水中ポンプ、汚水用水中ポンプ類が好適に使用可能とされる。また、前記固形物排出手段４は、図４に示されるように、沈降分離槽２の底部略中央に吸込口１２ａを臨ませた排出路１２と、排出路１２の途中に設けられたラインポンプ１３とからなる排出装置とすることでもよい。なお、前記固形物排出手段４は上記例に限定されることなく、堆積した固形物を排出可能であればどのような構造であってもよい。
【００２１】
かかる沈降分離装置１においては、沈降分離槽２内に糞、餌等が混じった海水（養殖水）を投入したならば、渦流生成手段３により内部で強い水平撹拌流を発生させ、所定時間撹拌を行ったならば運転を停止させる。槽底部に堆積していた沈殿物は一旦浮遊し、渦流に乗った固形物は渦が弱まるに従って徐々に渦の中心側（槽中心）に集まり、次第に沈降し槽底部の略中央位置に堆積する。沈降がほぼ終了したならば、固形物排出手段４のポンプを駆動し、堆積した固形物を槽外に抜き出し接触酸化槽５に移動させる。その後は、接触酸化槽５において、微生物群による生物化学的処理によってアンモニアや有機物を分解し完全に無害化したならば、再び養殖水として再利用しても良いし、そのまま海へ放流処理するようにする。なお、固形物が取り除かれた養殖水（海水）は飼育槽へ返送するようにする。
【００２２】
〔他の形態例〕
（１）上記形態例では、比較的径の小さい円形の沈降分離槽２を対象としたため、槽中心部に渦流の軸線が発生し、その結果、槽底部中心に固形物が堆積されることになるが、沈降分離槽２が大きい場合や複雑な平面形状を成している場合等には、渦流生成手段を複数配置することも考えられる。この場合には、渦流生成後に固形物が沈降する箇所にぞれぞれ固形物排出手段を配置するようにすればよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、ホッパ部を無くすことにより槽高を低くでき、かつ固形物を槽底部に堆積させることなく廉価な設備投資により、沈降固形物を効果的に所定箇所に集積し、槽外に排出可能とした沈降分離装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る沈降分離装置１及び引き抜いた固形物を好気処理するための接触酸化槽５の縦断面図である。
【図２】沈降分離装置１の平面図である。
【図３】渦流生成手段３の他例を示す、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】固形物排出手段４の他例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…沈降分離装置、２…沈降分離槽、３…渦流生成手段、４…固形物排出手段、５…接触酸化槽、６…ツリー状微生物担体、７…散気管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sedimentation separation apparatus that can efficiently separate solids from a liquid mixed with solids.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a sedimentation separation device for separating and removing solid content from a liquid containing solids is known. For example, in the field of sludge treatment, a flocculant is added to remove solids in the sludge, and then a flocculent sedimentation separation device is provided to settle and separate the flocs floc. In the field of sewage treatment, First, a sedimentation basin (sedimentation tank) was installed to separate fine suspended matter in raw sewage by natural sedimentation or sloping plates, and after biological treatment such as activated sludge treatment methods such as aeration and watering filter beds, Furthermore, in order to remove excess sludge generated in the biological treatment process, a sedimentation separator such as a final sedimentation basin is provided.
[0003]
In the sedimentation / separation apparatus, it is necessary to collect sedimented solids such as sludge, scum, and excess sludge in one place and to discharge it outside the tank. In the conventional case, generally, as shown in the following Patent Documents 1 and 2, etc., a scraper such as a rotary rake is provided in the tank, and the scum deposited on the tank bottom is scraped to the center of the tank. As shown in Patent Document 3 below, the bottom of the tank is formed into a hopper shape (inverted conical shape), and the settled solid is accumulated at one central position so as to slide down the bottom of the tank. In this way, the liquid is discharged by a drawing pump or the like. In this case, the inclination angle of the tank bottom is approximately 45 to 60 degrees.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-8-299705 [Patent Document 2]
JP 2002-143842 A [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-84595
[Problems to be solved by the invention]
However, when the scraper is provided in the tank, the apparatus becomes large and a great equipment cost is required. Therefore, although introduction is possible in the case of a large-scale facility such as a sewage treatment facility, there is a problem that introduction is substantially difficult in the case of a small-scale facility or temporary facility.
[0006]
On the other hand, when the bottom of the tank is of a hopper type, the cost is very low, but the tank height is increased by the amount of the hopper, and in the case of a solid content having a particular viscosity, the surface is inclined. If it adheres and gradually grows (deposits), the solid content does not slide down along the inclined surface, so that there is a problem that periodic maintenance such as cleaning is frequently required.
[0007]
On the other hand, in a sedimentation tank for droppings, food, etc. in a fish farming system, if these solids are separated and removed in a hopper-shaped sedimentation tank, these solids have a very poor accumulation effect, and if left for several days, they accumulate. It has been found that there is a problem that an object generates bubbles and floats on the surface of the water, and it is necessary to periodically and forcibly remove it by an artificial operation.
[0008]
Therefore, the main problem of the present invention is that the tank height can be lowered by eliminating the hopper, and the precipitated solids are effectively accumulated at a predetermined location by inexpensive capital investment without depositing solids on the tank bottom, An object of the present invention is to provide a sedimentation / separation apparatus which can be discharged out of the tank.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention according to claim 1 includes a sedimentation separation tank, eddy current generating means capable of generating a vortex around a substantially vertical axis, and a solid for extracting solid matter accumulated at the bottom of the tank. There is provided a sedimentation separator characterized by comprising a material discharge means.
[0010]
In the first aspect of the present invention, when the eddy current generating means imparts an eddy current in the direction around the substantially vertical axis to the water to be treated, the suspended solids are once suspended, and then the operation of the eddy current generating means is suspended. Since the solid matter gradually gathers at the center of the vortex in the process of weakening the vortex and then accumulates at the bottom of the tank, it is extracted out of the tank by the solid discharge means. By this operation, solid matter can be discharged out of the tank without being deposited on the bottom of the tank. In addition, the vortex action is used for the accumulation of solid matter, it is not necessary to provide a scraper, and it is not necessary to make the tank bottom shape a hopper shape, and the tank height can be lowered. , You will be able to do cheap capital investment.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the sedimentation separation apparatus according to the first aspect, wherein the vortex generating means is a stirring discharge pump disposed in a sedimentation separation tank with a discharge port directed.
[0012]
As a third aspect of the present invention, the eddy current generating means has one end side and the other end side facing the inside of the layer, forms a pipe line in which a line pump is disposed in the middle, and is drawn from the one end side. The sedimentation / separation device according to claim 1, wherein a vortex can be generated by discharging the gas from the other end side.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, the solid matter discharging means is a miscellaneous discharge submersible pump, a filth submersible pump, or a sewage submersible pump disposed at the bottom of the tank. A settling separator is provided.
[0014]
As for this invention which concerns on Claim 5, the said solid substance discharge means consists of the discharge path which faced the suction inlet in the tank bottom part, and the line pump provided in the middle of the discharge path in any one of Claims 1-3. A settling separation device as described is provided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a settling / separation apparatus 1 according to the present invention and a contact oxidation tank 5 for aerobic treatment of the extracted solid matter. FIG. 2 is a plan view of the sedimentation separator 1.
[0016]
A sedimentation separation apparatus 1 shown in the figure is an example of a sedimentation separation apparatus for removing solids from seawater containing solids such as feces and food in a land fish farming system.
[0017]
The sedimentation separator 1 is a sedimentation separation tank 2, eddy current generating means 3 capable of intermittently generating a vortex around a substantially vertical axis, and for discharging solid matter collected at a substantially central position at the bottom of the tank. It comprises solid matter discharge means 4. Further, in the illustrated example, a contact oxidation tank 5 is provided adjacent to the sedimentation separation device 1, and a large amount of organic matter contained in the solid matter extracted from the sedimentation separation tank 2 is biochemically purified. . That is, in the contact oxidation tank 5, for example, the tree-like microbial carriers 6, 6,... Are immersed in water, and polluted water containing a large amount of organic matter flowing into the tank is supported on the tree-like microbial carrier 6. Ammonia and organic substances are removed by biodegradation by microbial groups such as bacteria, fungi, protozoa, and minute metazoans. Further, an aeration tube 7 is disposed at the bottom of the contact oxidation tank 5, and oxygen supplied from the aeration tube 7 is sufficiently supplied to the microorganism group, so that the aerobic microorganism group is actively active. The airframe is converted into a biofilm for purification. Seawater that has been completely rendered harmless by the contact oxidation treatment may be reused as aquaculture water, or may be discharged into the sea as it is. As the microbial carrier, in addition to the tree-like microbial carrier 6, various types such as a surface shape obtained by bundling a large number of transverse fiber yarns with vertical yarns or fixing members, and a net-like shape can be used. Can be used.
[0018]
As the sedimentation / separation tank 2 of the sedimentation / separation apparatus 1, a tank having a flat bottom and a circular planar shape is preferably used so as to easily generate a vortex in order to reduce the tank height. In order to increase the solids accumulation efficiency, the tank bottom shape may be an inverted conical shape. However, even in this case, it is not necessary to have an inclination angle of 45 to 60 ° as in the prior art, and a slight inclination is sufficient. Become.
[0019]
As the eddy current generating means 3, for example, as shown in the figure, a stirring discharge pump disposed in the sedimentation separation tank 2 with the discharge port directed substantially in the circumferential direction can be used. Further, as shown in FIG. 3, a pipe line 10 in which one end side 10 a faces the layer and the other end side 10 b is arranged in a substantially circumferential direction, and a line pump 11 is arranged in the middle. And eddy currents can be generated by discharging water drawn from the one end side 10a from the other end side 10b. These are intermittently controlled by power supply switching control for the pump. In addition, the said eddy current production | generation means 3 is not limited to the said example, What kind of structure may be sufficient if a eddy current is given to to-be-processed water.
[0020]
On the other hand, as the solid matter discharge means 4, a miscellaneous discharge submersible pump, a filth submersible pump, and a sewage submersible pump, which are disposed substantially at the center of the bottom of the sedimentation separation tank 2, can be suitably used. Further, as shown in FIG. 4, the solid matter discharging means 4 includes a discharge path 12 having a suction port 12 a facing the center of the bottom of the sedimentation separation tank 2, and a line pump provided in the middle of the discharge path 12. 13 may be used. The solid material discharging means 4 is not limited to the above example, and may have any structure as long as the accumulated solid material can be discharged.
[0021]
In the sedimentation / separation apparatus 1, when seawater (cultured water) mixed with feces, food and the like is introduced into the sedimentation / separation tank 2, a strong horizontal stirring flow is generated inside by the vortex generating means 3 and stirring is performed for a predetermined time. If the operation is performed, the operation is stopped. The sediment deposited on the bottom of the tank once floats, and the solid matter riding on the vortex gradually gathers at the center of the vortex (tank center) as the vortex weakens, and gradually settles and accumulates at the approximate center of the bottom of the tank. . When the sedimentation is almost finished, the pump of the solid matter discharge means 4 is driven, and the accumulated solid matter is extracted out of the tank and moved to the contact oxidation tank 5. Thereafter, in the catalytic oxidation tank 5, if ammonia or organic matter is decomposed and made completely harmless by biochemical treatment with microorganisms, it may be reused as aquaculture water or discharged to the sea as it is. To. The aquaculture water (seawater) from which solids have been removed should be returned to the breeding tank.
[0022]
[Other examples]
(1) In the above embodiment, since the circular sedimentation separation tank 2 having a relatively small diameter is targeted, a vortex axis is generated at the center of the tank, and as a result, solids are deposited at the center of the bottom of the tank. However, when the sedimentation / separation tank 2 is large or has a complicated planar shape, a plurality of eddy current generating means may be arranged. In this case, the solid matter discharging means may be arranged at each place where the solid matter settles after the vortex is generated.
[0023]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the tank height can be lowered by eliminating the hopper, and the precipitated solid matter can be effectively accumulated at a predetermined location by inexpensive capital investment without depositing solid matter on the bottom of the tank. In addition, it is possible to provide a sedimentation separator that can be discharged out of the tank.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a settling / separation apparatus 1 according to the present invention and a contact oxidation tank 5 for aerobic treatment of extracted solid matter.
FIG. 2 is a plan view of the sedimentation separator 1. FIG.
3A and 3B show another example of the eddy current generating means 3, in which FIG. 3A is a longitudinal sectional view, and FIG. 3B is a plan view.
4 is a longitudinal sectional view showing another example of the solid matter discharging means 4. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sedimentation separation apparatus, 2 ... Sedimentation separation tank, 3 ... Eddy current production | generation means, 4 ... Solid matter discharge means, 5 ... Contact oxidation tank, 6 ... Tree-shaped microorganism carrier, 7 ... Aeration pipe
